Что знает рыба. Внутренняя жизнь наших подводных сородичей - Jonathan Balcombe
Может ли лосось также использовать зрение для навигации? Японская исследовательская группа попыталась выяснить это в ходе исследования, включавшего в себя выпуск в океан и отлов лососевых. Перед выпуском на волю ученые ослепили рыбу, введя в ее глаза углеродный тонер и кукурузное масло. Когда через пять дней их отловили, только 25 процентов этих лососей, по сравнению с 40 процентами неизмененных рыб, были пойманы в родном ручье. Авторы предположили, что эти рыбы все же используют зрение, чтобы добраться до входа в родной ручей, но я считаю этот результат неубедительным. Я подозреваю, что боль, дистресс и последующая дезориентация, вызванные ослеплением лосося инъекцией чужеродного вещества, могут объяснить более низкий процент успешного поиска им дороги домой. Чтобы лучше это проконтролировать, нужно было бы ввести некоторым лососям аналогичное количество раствора, не вызывающего слепоты. Но я не рекомендую этого делать.
Датчики давления
Рыбы не только ориентируются самостоятельно, у них есть еще одна система ориентации, которая позволяет им внимательно следить за перемещениями своих соседей. Подобно стайным птицам, которые с помощью зрения и рефлексов на волоске координируют направление полета с соседями, большие скопления рыб могут менять направление движения как единое целое, как будто у них есть некое внутреннее знание о принятии решений всеми остальными. Неясно, кто это делает, и начинается ли цепная реакция с того, кто делает первый шаг.
Ранние натуралисты приписывали такое поведение телепатии, но анализ замедленной съемки позволяет найти нехитрое объяснение: мизерные задержки в распространении движения по школе показывают, что рыбы реагируют на движения друг друга. Их сенсорные системы работают на столь тонкой временной шкале, что создается впечатление, будто все они меняют направление движения как один.
В дневное время острое зрение помогает рыбам-школьникам двигаться в унисон, как это делают птицы. Но в отличие от птиц (или людей, которые осмелятся попробовать), они продолжают двигаться как единое целое даже в темноте. Как? Благодаря ряду специализированных чешуек, проходящих горизонтально вдоль их боков и образующих так называемую боковую линию. Боковая линия обычно видна как тонкая темная линия, потому что на каждой чешуйке есть углубление, которое отбрасывает тень. Впадина населена нейромастами - скоплениями сенсорных клеток, каждая из которых имеет волосовидный выступ, заключенный в крошечную чашечку геля. Изменения давления и турбулентности воды, в том числе волны от собственного движения рыбы, отраженные от окружающей среды, вызывают отклонения волосков нейромастов, которые запускают нервные импульсы в мозг рыбы. Таким образом, боковая линия действует как сонарная система и особенно полезна ночью и в мутной воде.
Благодаря боковой линии рыбы, плавающие рядом, практически находятся в физическом контакте, а передача сигналов между ними сопоставима с передачей визуальной информации, что дает начало гидродинамической визуализации. Именно гидродинамическая визуализация позволяет слепым пещерным рыбам обнаруживать неподвижные объекты, такие как камни и кораллы, за счет искажения обычно симметричного потока поля, который окружает рыбу в открытой воде. Слепые пещерные рыбы могут составлять ментальные карты - навык, очень полезный для навигации существ, лишенных средств визуальной ориентации.
Известно, что латерализация функций мозга широко распространена у рыб, и эти умные рыбки также используют свои боковые линии несимметрично, когда сталкиваются с незнакомыми объектами. Когда в аквариум поместили пластиковый ориентир вдоль середины одной из стен, слепые пещерные рыбки предпочли проплыть мимо него, используя боковую линию с правой стороны. Это предпочтение исчезло через несколько часов, так как рыбы стали привыкать к новому ориентиру, а значит, и чувствовать себя комфортно. Поскольку зрительная и сенсорная системы боковой линии у рыб работают независимо друг от друга, этот вывод позволяет предположить, что латерализация мозга - явление глубоко укоренившееся. Зрячие рыбы уже были известны своей склонностью к смещению правого глаза в эмоциональных контекстах, например, при изучении нового (и, следовательно, пугающего) объекта.
Как и большинство биологических конструкций, боковая линия связана с неизбежными компромиссами. Поток воды, возникающий при плавании, активирует нейромасты, и этот "фоновый шум" гасит реакцию рыбы на внешние движения. Эксперименты показывают, что плавающие рыбы реагируют на движение хищника, находящегося поблизости, лишь наполовину быстрее, чем неподвижные. С другой стороны, рыба может обнаружить искажения в носовой волне, образующейся перед ее собственным носом при плавании вперед, и таким образом избежать столкновения с объектами, невидимыми из-за темноты или прозрачности, например, со стенкой аквариума. К сожалению для рыб, эта система кажется непригодной для обнаружения присутствия рыболовной сети.
Электрифицированный
Чувство, позволяющее вам не натыкаться на стену в темноте, полезно, но представьте, что вы можете определить присутствие чего-то по ту сторону стены, когда вы ничего не видите и не слышите. Войдите в мир электрорецепции.
Электрорецепция - это биологическая способность воспринимать естественные электрические стимулы. Она присуща исключительно рыбам, исключение составляют лишь однопроходные (утконосы и ехидны), тараканы и пчелы. Электрическая чувствительность широко распространена у акул, коньков и скатов. Среди телеостов (30 000 с лишним видов костистых рыб) более трехсот видов получают заряд от жизни, и он должен иметь высокую ценность как инструмент выживания, поскольку он эволюционировал независимо, по крайней мере, восемь раз у рыб. Его преобладание в водной среде обитания связано с сильными электропроводящими свойствами воды по сравнению с воздухом.
Как следует из самого термина, электрорецепция - это пассивное использование электрической информации. Эласмобранхи являются только электрорецепторами; они могут обнаруживать электрические стимулы, но сами не производят электричество. Они воспринимают его с помощью сети заполненных желе пор, стратегически разбросанных по голове. Эти поры называются ампулами Лоренцини, в честь Стефано Лоренцини, итальянского врача, который впервые описал их в 1678 году. Отметив скопление черных пятен, окружающих рыло акулы, как тень в пять часов, Лоренцини отделил кожу, чтобы обнаружить трубчатые каналы - некоторые из них были шириной с нитку спагетти - ведущие к мозгу, где они собираются в несколько больших масс прозрачного желе.
Функция ампул Лоренцини в электрорецепции оставалась загадкой до 1960 года. Они обнаруживают тонкие электрические изменения, генерируемые нервными импульсами других организмов, которые эффективно распространяются через воду. Чувствительность этой системы такова, что одного лишь сердцебиения рыбы, прячущейся в шести дюймах под песком, может быть достаточно, чтобы выдать ее присутствие голодной акуле или
